CN112589442B - 一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统及方法，包括定位分系统、集成管理分系统、刀具管理分系统、自动制孔分系统；所述集成管理分系统分别与刀具管理分系统、自动制孔分系统连接，用于刀具管理和制孔机床集成管理控制；所述集成管理分系统根据加工规划从刀具管理分系统中选择刀具，并根据刀具信息、孔位修正结果以及工装机床关系进行加工仿真生成加工程序，并下发到自动制孔分系统进行机床钻锪制孔。本发明实现了自动化与人工劳动相结合，效率最大化的同时降低了劳动强度；本发明具有钻铰锪一体制孔加工能力，利用钻铰锪一体成型的复合刀具对叠层进行一体化加工，具有效率高、窝轴同轴度好、制孔质量高的优点。

Description

一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统及方法

技术领域

本发明属于自动化制造的技术领域，具体涉及一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统及方法。

背景技术

为满足新一代飞机高机动、高隐身等性能，飞机外表面采用了大量新材料和复杂曲面设计，对装配工艺提出了更高的要求。传统的人工手工装配无法满足其要求，必须由具备数字化检测功能的机床实现数字化加工和装配。但同时，飞机由于设计复杂，闭角区较多，骨架内部往往仍需由人工装配完成。因此数字化装配无法完全替代手工装配，必须通过人机协作的形式才能更好的完成新一代飞机装配。

现有的飞机部件装配生产线由于工位固定、无法移动等原因，装配工序均在同一站位完成，存在生产计划排产复杂、部件装配效率低及人工操作强度大等问题，无法适应“人机共融”的装配思路，本发明提出一种面向机身部件大型复杂曲面叠层群孔钻锪一体脉动生产系统及方法，本发明具有高度人机协同、高效率、高质量等特点，能适应并满足新一代飞机的装配制造要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统，旨在实现飞机部件快捷高效装配。本发明的目的还在于提供一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，通过机身部件待安装、骨架装配、风道装配、孔位修正、蒙皮预装、自动化制孔、人工补装配、下架等流程实现脉动生产，具有较好的实用性。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统，包括定位分系统、集成管理分系统、刀具管理分系统、自动制孔分系统；所述集成管理分系统分别与刀具管理分系统、自动制孔分系统连接，用于刀具管理和制孔机床集成管理控制；所述集成管理分系统根据加工规划从刀具管理分系统中选择刀具，并根据刀具信息、孔位修正结果以及工装机床关系进行加工仿真生成加工程序，并下发到自动制孔分系统进行机床钻锪制孔；

所述定位分系统包括按照加工顺序依次设置的机身部件待安装站位，用于对机身部件进行骨架定位的机身部件骨架装配站位，用于对机身部件进行风道装配的机身部件风道安装站位，用于对机身部件进行孔位修正和外部蒙皮预装的机身部件外部蒙皮安装站位，用于对机身部件进行机床钻锪制孔的机身部件自动制孔站位，机身部件人工补装配站位、机身部件下架站位，且各站位分别对应设置有若干个机身部件待安装工位、机身部件骨架装配工位、机身部件风道安装工位、机身部件蒙皮安装工位、机身部件制孔机床、机身部件人工补制工位、机身部件下架工位；所述机身部件骨架装配工位、机身部件风道安装工位、机身部件蒙皮安装工位、机身部件人工补制工位上分别设置有人工操作平台；所述机身部件制孔机床设置有自动制孔分系统。

本发明通过定位分系统、集成管理分系统、刀具管理分系统、自动制孔分系统的配合实现了人机共融，实现自动化生产，具有较好的实用性。本发明通过集成管理分系统进行数据采集、数据处理得到加工程序，并对应控制自动制孔分系统进行自动化制孔，本发明实现了自动化与人工劳动相结合，即实现了人机共融，效率最大化的同时降低了劳动强度。

本发明中所述的站位是指加工位置或者加工区域，例如：机身部件待安装站位、机身部件骨架装配站位、机身部件风道安装站位、机身部件外部蒙皮安装站位、机身部件自动制孔站位、机身部件人工补装配站位、机身部件下架站位可以对应解释为机身部件待安装区域、机身部件骨架装配区域、机身部件风道安装区域、机身部件外部蒙皮安装区域、机身部件自动制孔区域、机身部件人工补装配区域、机身部件下架区域。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述人工操作平台包括机身部件定位工装平台、机身部件双层平台，所述机身部件骨架装配工位、机身部件风道安装工位、机身部件蒙皮安装工位、机身部件人工补制工位上分别设置有机身部件双层平台，操作人员位于机身部件双层平台处工作；所述机身部件定位工装平台用于机身部件精确定位。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述刀具管理分系统包括热装刀仪、刀具预调仪、中央刀库及刀库管理单元；在刀具装入热缩刀柄后，通过热装刀仪实现热缩刀柄的快速装刀冷却；所述刀具预调仪用于测量刀具直径、刀长的信息，并传输至刀库管理单元中生成刀具信息后装入中央刀库，以等待正式加工时提取刀具。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述机身部件制孔机床为龙门框架式结构，且设置有立柱作业单元，所述立柱作业单元由西门子840DSL数控系统控制，用于实现X、Y、Z、A、C五轴联动。

为了更好地实现本发明，进一步地，还包括与集成管理分系统连接的测量分系统，所述测量分系统包括激光跟踪仪，用于定位工装转站标志点测量、机身部件骨架基准孔测量及机身部件自动制孔机床转站标志点测量。所述集成管理分系统用于刀具管理和制孔机床集成管理控制，且包括人机交互单元、手持控制单元、控制器、驱动器；所述控制器与驱动器之间通过实时以太网通讯。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述机身部件待安装站位包括并列设置的机身部件待安装工位A和机身部件待安装工位B；所述机身部件骨架装配站位包括并列设置的机身部件骨架装配工位A和机身部件骨架装配工位B；所述机身部件风道安装站位包括并列设置的机身部件风道安装工位A和机身部件风道安装工位B；所述机身部件外部蒙皮安装站位包括并列设置的机身部件蒙皮安装工位A和机身部件蒙皮安装工位B；所述机身部件自动制孔站位包括并列设置的机身部件制孔机床A和机身部件制孔机床B；所述机身部件人工补装配站位包括并列设置的机身部件人工补制工位A和机身部件人工补制工位B；所述机身部件下架站位包括并列设置的机身部件下架工位A和机身部件下架工位B，所述机身部件定位工装平台对应设置有机身部件定位工装平台A、机身部件定位工装平台B。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，采用上述的生产系统进行生产，包括以下步骤：

S1：在机身部件待安装站位的机身部件待安装工位上，将机身部件上架到机身部件定位工装平台上，然后，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台转运至机身部件骨架装配站位的机身部件骨架装配工位；

S2：在机身部件骨架装配站位的机身部件骨架装配工位上，进行骨架装配工作，依次进行框的定位、主梁的定位、框与主梁的预装、分解去毛刺及框与主梁的安装，且确保在转运过程不发生零件相对位移；工作完成后，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台转运至机身部件风道安装站位的机身部件风道安装工位；

S3：在机身部件风道安装站位的机身部件风道安装工位上，进行风道装配工作，依次进行风道蒙皮与框梁间的预装、分解去毛刺及风道蒙皮与框梁间的安装；此时部件刚性完全形成，骨架结构已定型，工作完成后，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台转运至机身部件外部蒙皮安装站位的机身部件蒙皮安装工位；

S4：在机身部件外部蒙皮安装站位的机身部件蒙皮安装工位上，进行孔位修正和外部蒙皮预装工作，所述孔位修正工作包括依次进行的框梁件预制基准孔、基准孔测量、计算基准孔位置偏差、孔位修正；所述外部蒙皮预装工作包括依次进行的蒙皮定位、制蒙皮预连接孔及蒙皮预装；工作完成后，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台转运至机身部件自动制孔站位的机身部件制孔机床；

S5：在机身部件自动制孔站位的机身部件制孔机床上，进行机床钻锪制孔工作，由机床制出蒙皮与骨架的连接孔，制孔完成后，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台转运至机身部件人工补装配站位的机身部件人工补制工位；

S6：在机身部件人工补装配站位机身部件人工补制工位上，依次检修检查和确认机床制孔质量，补制机床未制出孔，完成蒙皮安装，并通过AGV运输车将机身部件定位工装平台转运至机身部件下架站位的机身部件下架工位；

S7：在机身部件下架站位的机身部件下架工位上完成机身部件下架工作，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台转运回机身部件待安装站位，等待下一架次的加工任务，形成飞机部件脉动生产循环。

为了更好地实现本发明，进一步地，在步骤S4中，在机身部件外部蒙皮安装站位，通过测量骨架零件上预先制出的基准孔，对机床待制孔孔位进行修正，然后使用临时紧固件对蒙皮与骨架进行预连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，在步骤S5中，在自动钻孔制孔前，激光跟踪仪通过测量机床标志点与工装标志点，建立工装与机床间关系；与此同时，刀具已完成安装、测量及入库工作，并生成刀具信息清单，根据任务清单提取刀具，装入机床刀库；然后通过集成管理分系统进行加工规划，并根据刀具信息、孔位修正结果及工装机床关系的信息进行加工仿真，下发加工程序至集成界面，所述集成界面控制840DSL数控系统，实现机床钻锪一体加工。

在步骤S5中，在自动钻孔制孔前，激光跟踪仪通过测量机床标志点与工装标志点，建立工装与机床间关系；与此同时，刀具已完成安装、测量及入库工作，并生成刀具信息清单，根据任务清单提取刀具，装入机床刀库；然后通过集成管理分系统进行加工规划，所述加工规划包含工艺数模制作、加工可达性确认及工艺参数确认等，并根据刀具信息、孔位修正结果及工装机床关系的信息进行加工仿真，下发加工程序至集成界面，集成界面控制数控系统，数控系统控制主轴运动制待制孔区，压环伸出，实现机床钻锪一体加工。

为了更好地实现本发明，进一步地，

在步骤S1中，在机身部件待安装站位的机身部件待安装工位A上，将机身部件上架到机身部件定位工装平台A上，然后，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台A转运至机身部件骨架装配站位中的机身部件骨架装配工位B；

在步骤S2中，机身部件骨架装配工位B进行骨架装配工作，操作人员位于机身部件双层平台A完成机身主要结构骨架的安装，工作完成后，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台A转运至机身部件风道安装站位中的机身部件风道安装工位A；

在步骤S3中，在机身部件风道安装工位A进行风道的安装，操作人员位于机身部件双层平台B完成部件风道的安装，工作完成后，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台A转运至机身部件外部蒙皮安装站位中的机身部件蒙皮安装工位B；

在步骤S4中，在机身部件蒙皮安装工位B进行孔位修正和外部蒙皮预装工作，操作人员位于机身部件双层平台C完成外部蒙皮预装工作，工作完成后，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台A转运至机身部件自动制孔站位中的机身部件制孔机床A；

在步骤S5中，在机身部件制孔机床A上进行机床制孔，由机床制出蒙皮与骨架的连接孔，制孔完成后，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台A转运至机身部件人工补装配站位中机身部件人工补制工位B；

在步骤S6中，在机身部件人工补制工位B进行蒙皮安装工作，操作人员位于机身部件双层平台D检查和确认机床制孔质量，补制机床未制出孔，完成蒙皮安装，通过AGV运输车将机身部件定位工装平台A转运至机身部件下架站位中的机身部件下架工位A；

在步骤S7中，在机身部件下架工位A完成机身部件下架工作，最后通过AGV运输车将机身部件定位工装平台A转运回机身部件待安装站位中的机身部件待安装工位A，等待下一架次的加工任务。

本发明的有益效果：

（1）本发明具有高度人机协同、高效率、高质量等特点，能适应并满足新一代飞机的装配制造要求；本发明通过将人工装配工位与自动制孔工位分离布局，实现人工操作与自动操作的解耦，保证自动化加工系统故障时可无缝切换为人工操作，生产周期不受影响；

（2）本发明通过AGV运输车自动寻迹功能实现了人工站位与自动制孔站位间的精确、无碰撞切换，保证飞机机身部件脉动生产节拍；本发明具有良好的开放性，能够方便地、无干涉地通过起吊设备或其他配送方式将零件、组合件搬运到指定地点；

（3）本发明实现了自动化与人工劳动相结合，效率最大化的同时降低了劳动强度；本发明具有钻铰锪一体制孔加工能力，利用钻铰锪一体成型的复合刀具对叠层进行一体化加工，具有效率高、窝轴同轴度好、制孔质量高的优点；

（4）本发明描述的数字化机床刚性好、加工范围大、法向检测检测精度高，可实现机身部件大型复杂曲面叠层的群孔加工，具有制孔质量稳定性高等特点。

附图说明

图1为本发明脉动生产系统的示意图；

图2为本发明脉动生产系统的原理示意图；

图3为本发明AGV运输车的示意图；

图4为本发明机身部件测量的原理示意图；

图5为本发明机身部件装配的总体工艺流程图；

图6为本发明实施例7、实施例8的流程示意图；

图7为本发明实施例9的流程示意图；

图8为本发明实施例10的流程示意图。

其中：

0.机身部件待安装站位、001.机身部件待安装工位A、002.机身部件待安装工位B，

1.机身部件骨架装配站位、101.机身部件骨架装配工位A、102.机身部件骨架装配工位B，

2.机身部件风道安装站位、201.机身部件风道安装工位A、202.机身部件风道安装工位B，

3.机身部件外部蒙皮安装站位、301.机身部件蒙皮安装工位A、302.机身部件蒙皮安装工位B，

4.机身部件自动制孔站位、401.机身部件制孔机床A、402.机身部件制孔机床B，

5.机身部件人工补装配站位、501.机身部件人工补制工位A、502.机身部件人工补制工位B，

6.机身部件下架站位、601.机身部件下架工位A、602.机身部件下架工位B，

701.机身部件定位工装平台A、702.机身部件定位工装平台B、703.机身部件双层平台A、704.机身部件双层平台B、705.机身部件双层平台C、706.机身部件双层平台D，

8.机身部件运输分系统、801.AGV运输车，

9.机身部件测量分系统、901.激光跟踪仪，

10.刀具管理分系统、11.集成管理分系统、12.自动制孔分系统。

具体实施方式

实施例1：

一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统，包括定位分系统、集成管理分系统11、刀具管理分系统10、自动制孔分系统12；所述集成管理分系统11分别与刀具管理分系统10、自动制孔分系统12连接，用于刀具管理和制孔机床集成管理控制；所述集成管理分系统11根据加工规划从刀具管理分系统10中选择刀具，并根据刀具信息、孔位修正结果以及工装机床关系进行加工仿真生成加工程序，并下发到自动制孔分系统12进行机床钻锪制孔；

如图1、图2所示，所述定位分系统包括按照加工顺序依次设置的机身部件待安装站位0，用于对机身部件进行骨架定位的机身部件骨架装配站位1，用于对机身部件进行风道装配的机身部件风道安装站位2，用于对机身部件进行孔位修正和外部蒙皮预装的机身部件外部蒙皮安装站位3，用于对机身部件进行机床钻锪制孔的机身部件自动制孔站位4，机身部件人工补装配站位5、机身部件下架站位6，且各站位分别对应设置有若干个机身部件待安装工位、机身部件骨架装配工位、机身部件风道安装工位、机身部件蒙皮安装工位、机身部件制孔机床、机身部件人工补制工位、机身部件下架工位；所述机身部件骨架装配工位、机身部件风道安装工位、机身部件蒙皮安装工位、机身部件人工补制工位上分别设置有人工操作平台；所述机身部件制孔机床设置有自动制孔分系统12。

进一步地，本发明通过AGV运输车801自动寻迹功能实现了人工站位与自动制孔站位间的精确、无碰撞切换，保证飞机机身部件脉动生产节拍；本发明具有良好的开放性，能够方便地、无干涉地通过起吊设备或其他配送方式将零件、组合件搬运到指定地点。本发明具有高度人机协同、高效率、高质量等特点，能适应并满足新一代飞机的装配制造要求；本发明通过将人工装配工位与自动制孔工位分离布局，实现人工操作与自动操作的解耦，保证自动化加工系统故障时可无缝切换为人工操作，生产周期不受影响。本发明实现了自动化与人工劳动相结合，效率最大化的同时降低了劳动强度；本发明具有钻铰锪一体制孔加工能力，利用钻铰锪一体成型的复合刀具对叠层进行一体化加工，具有效率高、窝轴同轴度好、制孔质量高的优点。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进行优化，所述人工操作平台包括机身部件定位工装平台、机身部件双层平台，所述机身部件骨架装配工位、机身部件风道安装工位、机身部件蒙皮安装工位、机身部件人工补制工位上分别设置有机身部件双层平台，操作人员位于机身部件双层平台处工作；所述机身部件定位工装平台用于机身部件精确定位；通过AGV运输车801将定位工装或者包含机身部件的机身部件定位工装平台在各工位之间进行循环转运。

进一步地，所述机身部件骨架装配工位、机身部件风道安装工位、机身部件蒙皮安装工位、机身部件人工补制工位上分别设置有机身部件双层平台A703、机身部件双层平台B704、机身部件双层平台C705、机身部件双层平台D706。

还包括机身部件运输分系统8；如图3所示，所述机身部件运输分系统8包括AGV运输车801，所述定位分系统还包括人工操作平台，所述人工操作平台包括机身部件定位工装平台和机身部件双层平台；通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台在各站位之间循环转运。

进一步地，所述刀具管理分系统10包括热装刀仪、刀具预调仪、中央刀库及刀库管理单元；在刀具装入热缩刀柄后，通过热装刀仪实现热缩刀柄的快速装刀冷却；所述刀具预调仪用于测量刀具直径、刀长的信息，并传输至刀库管理单元中生成刀具信息后装入中央刀库，以等待正式加工时提取刀具。

进一步地，所述机身部件制孔机床为龙门框架式结构，且设置有立柱作业单元，所述立柱作业单元由西门子840DSL数控系统控制，用于实现X、Y、Z、A、C五轴联动。

进一步地，还包括与集成管理分系统11连接的机身部件测量分系统9，所述机身部件测量分系统9包括激光跟踪仪901，用于定位工装转站标志点测量、机身部件骨架基准孔测量及机身部件自动制孔机床转站标志点测量。

进一步地，所述集成管理分系统11用于刀具管理和制孔机床集成管理控制，且包括人机交互单元、手持控制单元、控制器、驱动器；所述控制器与驱动器之间通过实时以太网通讯。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例1或2的基础上进行优化，如图1所示，所述机身部件待安装站位0包括机身部件待安装工位A001和机身部件待安装工位B002；所述机身部件骨架装配站位1包括机身部件骨架装配工位A101和机身部件骨架装配工位B102；所述机身部件风道安装站位2包括机身部件风道安装工位A201和机身部件风道安装工位B202；所述机身部件外部蒙皮安装站位3包括机身部件蒙皮安装工位A301和机身部件蒙皮安装工位B302；所述机身部件自动制孔站位4包括机身部件制孔机床A401和机身部件制孔机床B402；所述机身部件人工补装配站位5包括机身部件人工补制工位A501和机身部件人工补制工位B502；所述机身部件下架站位6包括机身部件下架工位A601和机身部件下架工位B602，所述机身部件定位工装平台对应设置有机身部件定位工装平台A701、机身部件定位工装平台B702。

本发明实现了自动化与人工劳动相结合，效率最大化的同时降低了劳动强度；本发明具有钻铰锪一体制孔加工能力，利用钻铰锪一体成型的复合刀具对叠层进行一体化加工，具有效率高、窝轴同轴度好、制孔质量高的优点。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统，如图2所示，包括定位分系统、测量分系统、机身部件运输分系统8、刀具管理分系统10、集成管理分系统11及自动制孔分系统12，各分系统的组成及功能如下：

1．定位分系统。本发明所提出的定位分系统由四套人工操作平台构成，每套人工操作平台主要由三个部分组成，分别为两套机身部件定位工装平台和一套双层平台构成。机身部件定位工装平台用于机身部件精确定位，机身部件装配过程中操作人员位于双层平台处工作，且在完成自动化制孔工作过程中定位工装平台起固定作用，能够满足制孔时的固定支撑作用。

2．机身部件测量分系统9。如图4所示，机身部件测量分系统9由激光跟踪仪901及其配件构成，机身部件测量分系统9在整体加工过程中进行三个测量任务，分别为机身部件定位工装转站标志点测量、机身部件骨架基准孔测量及机身部件自动制孔机床转站标志点测量。

3．机身部件运输分系统8。如图3所示，机身部件运输分系统8由AGV运输车801构成，该AGV运输801车具有顶升和自动寻迹功能，可以将包含机身部件的定位工装从人工站位整体运输至机身部件机床加工位置，或是将已完成机身部件加工的定位工装平台整体从机床站位运输到人工站位。

4．刀具管理分系统10。刀具管理分系统10由热装刀仪、刀具预调仪、中央刀库及刀库管理软件构成。刀具装入热缩刀柄后，通过热装刀仪实现热缩刀柄的快速装刀冷却，刀具预调仪测量刀具直径、刀长等信息，传输至刀具管理软件中生成刀具信息后装入中央刀库，等待正式加工时提取刀具。

5．集成管理分系统11。机身部件集控系统具有刀具管理和制孔机床集成管理控制两大功能，由人机交互单元、手持控制单元、主控制器、驱动器等组成，控制器与驱动器之间通过实时以太网通讯。工作时，由人机交互单元对主控制器发出指令，控制各运动单元协同工作。

6．机身部件自动制孔分系统12。机身部件自动制孔分系统12由两台独立的机身部件制孔机床组成，机身部件自动制孔机床主体结构为龙门框架式结构，机身部件制孔机床在左、右立柱各配置一个立柱作业单元，用于机身部件背部和腹部的加工。每个作业单元均可沿X、Y、Z三个方向作直线运动，在滑枕端部各配有一个带法向进给功能W轴的数控A/C两旋转坐标主轴单元，使机床具有“5+1轴”运动功能。每个作业单元由一套独立的西门子840DSL数控系统控制，可实现X、Y、Z、A、C五轴联动。两套作业单元由上位机控制，可以同时作业，也可以独立作业。同时两套机床可以交互使用，即机身前段部件制孔机床可以进行机身后段部件的加工，机身后段部件制孔机床同样可以进行机身前段部件的加工。

本发明实现了自动化与人工劳动相结合，效率最大化的同时降低了劳动强度；本发明具有钻铰锪一体制孔加工能力，利用钻铰锪一体成型的复合刀具对叠层进行一体化加工，具有效率高、窝轴同轴度好、制孔质量高的优点。

实施例5：

一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，采用上述的生产系统进行生产，如图5所示，包括以下步骤：

S1：在机身部件待安装站位0的机身部件待安装工位上，将机身部件上架到机身部件定位工装平台上，然后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件骨架装配站位1的机身部件骨架装配工位；

S2：在机身部件骨架装配站位1的机身部件骨架装配工位上，进行骨架装配工作，依次进行框的定位、主梁的定位、框与主梁的预装、分解去毛刺及框与主梁的安装，且确保在转运过程不发生零件相对位移；工作完成后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件风道安装站位2的机身部件风道安装工位；

S3：在机身部件风道安装站位2的机身部件风道安装工位上，进行风道装配工作，依次进行风道蒙皮与框梁间的预装、分解去毛刺及风道蒙皮与框梁间的安装；此时部件刚性完全形成，骨架结构已定型，工作完成后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件外部蒙皮安装站位3的机身部件蒙皮安装工位；

S4：在机身部件外部蒙皮安装站位3的机身部件蒙皮安装工位上，进行孔位修正和外部蒙皮预装工作，所述孔位修正工作包括依次进行的框梁件预制基准孔、基准孔测量、计算基准孔位置偏差、孔位修正；所述外部蒙皮预装工作包括依次进行的蒙皮定位、制蒙皮预连接孔及蒙皮预装；工作完成后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件自动制孔站位4的机身部件制孔机床；

S5：在机身部件自动制孔站位4的机身部件制孔机床上，进行机床钻锪制孔工作，由机床制出蒙皮与骨架的连接孔，制孔完成后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件人工补装配站位5的机身部件人工补制工位；

S6：在机身部件人工补装配站位5机身部件人工补制工位上，依次检修检查和确认机床制孔质量，补制机床未制出孔，完成蒙皮安装，并通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件下架站位6的机身部件下架工位；

S7：在机身部件下架站位6的机身部件下架工位上完成机身部件下架工作，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运回机身部件待安装站位0，等待下一架次的加工任务，形成飞机部件脉动生产循环。

实施例6：

一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，如图5所示，采用上述的生产系统进行生产，主要通过机身部件待安装、骨架装配、风道装配、孔位修正、蒙皮预装、自动化制孔、人工补装配、下架等流程实现脉动生产：

S1：在机身部件待安装站位0，机身部件定位工装完成上架准备工作，随后通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件骨架装配站位1；

S2：机身部件骨架装配站位1主要进行骨架装配工作，其中骨架装配过程主要包含框的定位、主梁的定位、框与主梁的预装、分解去毛刺及框与主梁的安装等工作，完成机身主要结构骨架的安装，此时部件的主要结构已成型，具备初步刚性，能确保在转运过程不发生零件相对位移。该站位工作完成后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件风道安装站位2；

S3：机身部件风道安装站位2主要进行风道装配工作，其中风道装配过程中主要包含风道蒙皮与框梁间的预装、分解去毛刺及风道蒙皮与框梁间的安装等工作，完成部件风道的安装，部件刚性完全形成，骨架结构已定型，该站位工作完成后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件外部蒙皮安装站位3；

S4：在机身部件外部蒙皮安装站位3，飞机部件主要进行孔位修正和外部蒙皮预装工作，其中孔位修正过程包含框梁件预制基准孔、工装标志点测量、坐标系转换、基准孔测量、计算基准孔位置偏差、孔位修正及生成的实际加工孔位信息发送至集成管理分系统等工作，蒙皮预装过程包含蒙皮定位、制蒙皮预连接孔及蒙皮预装工作，上述任务完成后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件自动制孔站位4；

S5：在机身部件自动制孔站位4，飞机部件主要进行机床钻锪制孔工作。自动钻孔制孔前，激光跟踪仪901通过测量机床标志点与工装标志点，建立工装与机床间关系。与此同时，刀具已完成安装、测量及入库工作，并生成刀具信息清单，操作人员根据任务清单提取刀具，装入机床刀库。随后技术人员通过集成管理分系统进行加工规划，并根据刀具信息、孔位修正结果及工装机床关系等信息进行加工仿真，下发加工程序至集成界面，集成界面控制840D数控系统，实现机床钻锪一体加工。制孔完成后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运至机身部件人工补装配站位5；

S6：在机身部件人工补装配站位5，操作人员检查和确认机床制孔质量，补制机床未制出孔，随后完成蒙皮安装，最后机身部件装配完成并下架。

S7：机身部件下架后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台转运回机身部件待安装站位0，等待下一架次的加工任务，形成飞机部件脉动生产循环。

实施例7：

一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，采用上述的生产系统进行生产，如图6所示，可沿A或B两条路线运动，其中沿A路线运动包括以下步骤：

S1：在机身部件待安装站位0，机身部件定位工装平台A701停放于机身部件待安装工位A001，等待机身部件上架，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台A701转运至机身部件骨架装配站位1中的机身部件骨架装配工位A101；

S2：机身部件骨架装配工位A101进行骨架装配工作，操作人员位于机身部件双层平台A703完成机身主要结构骨架的安装，该站位工作完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件风道安装站位2中的机身部件风道安装工位A201；

S3：在机身部件风道安装工位A201进行风道的安装，操作人员位于机身部件双层平台B704完成部件风道的安装，该站位工作完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件外部蒙皮安装站位3中的机身部件蒙皮安装工位A301；

S4：在机身部件蒙皮安装工位A301进行孔位修正和外部蒙皮预装工作，操作人员位于机身部件双层平台C705完成外部蒙皮预装工作，该站位工作完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件自动制孔站位4中的机身部件制孔机床A401；

S5：在机身部件制孔机床A401上进行机床制孔，由机床制出蒙皮与骨架的连接孔，制孔完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件人工补装配站位5中机身部件人工补制工位A501；

S6：在机身部件人工补制工位A501进行蒙皮安装工作，操作人员位于机身部件双层平台D706检查和确认机床制孔质量，补制机床未制出孔，完成蒙皮安装，通过AGV运输车801转运至机身部件下架站位6中的机身部件下架工位A601。

S7：在机身部件下架工位A601完成机身部件下架工作，最后通过AGV运输车801沿路线C将机身部件定位工装平台A701转运回机身部件待安装站位0中的机身部件待安装工位A001，等待下一架次的加工任务。

实施例8：

一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，采用上述的生产系统进行生产，如图6所示，可沿A或B两条路线运动，其中沿B路线运动包括以下步骤：

S1：在机身部件待安装站位0，机身部件定位工装平台B702停放于机身部件待安装工位B002，等待机身部件上架，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台B702转运至机身部件骨架装配站位1中的机身部件骨架装配工位B102；

S2：机身部件骨架装配工位B102进行骨架装配工作，操作人员位于机身部件双层平台A703完成机身主要结构骨架的安装，该站位工作完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件风道安装站位2中的机身部件风道安装工位B202；

S3：在机身部件风道安装工位B202进行风道的安装，操作人员位于机身部件双层平台B704完成部件风道的安装，该站位工作完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件外部蒙皮安装站位3中的机身部件蒙皮安装工位B302；

S4：在机身部件蒙皮安装工位B302进行孔位修正和外部蒙皮预装工作，操作人员位于机身部件双层平台C705完成外部蒙皮预装工作，该站位工作完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件自动制孔站位4中的机身部件制孔机床B402；

S5：在机身部件制孔机床B402上进行机床制孔，由机床制出蒙皮与骨架的连接孔，制孔完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件人工补装配站位5中机身部件人工补制工位B502；

S6：在机身部件人工补制工位B502进行蒙皮安装工作，操作人员位于机身部件双层平台D706检查和确认机床制孔质量，补制机床未制出孔，通过AGV运输车801转运至机身部件下架站位6中的机身部件下架工位B602。

S7：在机身部件下架工位B602完成机身部件下架工作，最后通过AGV运输车801沿路线D将机身部件定位工装平台B702转运回机身部件待安装站位0中的机身部件待安装工位B002，等待下一架次的加工任务。

实施例9：

一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，采用上述的生产系统进行生产，如图7所示，可以进行交叉式作业，包括以下步骤：

S1：在机身部件待安装站位0的机身部件待安装工位A001上，将机身部件上架到机身部件定位工装平台A701上，然后，通过AGV运输车801将机身部件定位工装平台A701转运至机身部件骨架装配站位1中的机身部件骨架装配工位B102；

S2：机身部件骨架装配工位B102进行骨架装配工作，操作人员位于机身部件双层平台A703完成机身主要结构骨架的安装，该站位工作完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件风道安装站位2中的机身部件风道安装工位A201；

S3：在机身部件风道安装工位A201进行风道的安装，操作人员位于机身部件双层平台B704完成部件风道的安装，该站位工作完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件外部蒙皮安装站位3中的机身部件蒙皮安装工位B302；

S4：在机身部件蒙皮安装工位B302进行孔位修正和外部蒙皮预装工作，操作人员位于机身部件双层平台C705完成外部蒙皮预装工作，该站位工作完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件自动制孔站位4中的机身部件制孔机床A401；

S5：在机身部件制孔机床A401上进行机床制孔，由机床制出蒙皮与骨架的连接孔，制孔完成后，通过AGV运输车801转运至机身部件人工补装配站位5中机身部件人工补制工位B502；

S6：在机身部件人工补制工位B502进行蒙皮安装工作，操作人员位于机身部件双层平台D706检查和确认机床制孔质量，补制机床未制出孔，完成蒙皮安装，通过AGV运输车801转运至机身部件下架站位6中的机身部件下架工位A601。

S7：在机身部件下架工位A601完成机身部件下架工作，最后通过AGV运输车801沿路线D将机身部件定位工装平台A701转运回机身部件待安装站位0中的机身部件待安装工位A001，等待下一架次的加工任务。

实施例10：

一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，如图8所示，采用上述的生产系统进行生产，若机身部件自动制孔站位4中机身部件制孔机床A401及机身部件制孔机床B402同时出现故障，导致无法自动化加工，机身部件骨架装配站位1、机身部件风道安装站位2、机身部件外部蒙皮安装站位3及机身部件人工补装配站位5可单独进行机身部件人工装配工作，装配完成后，通过AGV运输车801转运出相应站位下架。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统，其特征在于，包括定位分系统、集成管理分系统（11）、刀具管理分系统（10）、自动制孔分系统（12）；所述集成管理分系统（11）分别与刀具管理分系统（10）、自动制孔分系统（12）连接，用于刀具管理和制孔机床集成管理控制；所述集成管理分系统（11）根据加工规划从刀具管理分系统（10）中选择刀具，并根据刀具信息、孔位修正结果以及工装机床关系进行加工仿真生成加工程序，并下发到自动制孔分系统（12）进行机床钻锪制孔；

所述定位分系统包括按照加工顺序依次设置的机身部件待安装站位（0），用于对机身部件进行骨架定位的机身部件骨架装配站位（1），用于对机身部件进行风道装配的机身部件风道安装站位（2），用于对机身部件进行孔位修正和外部蒙皮预装的机身部件外部蒙皮安装站位（3），用于对机身部件进行机床钻锪制孔的机身部件自动制孔站位（4），机身部件人工补装配站位（5）、机身部件下架站位（6），且各站位分别对应设置有若干个机身部件待安装工位、机身部件骨架装配工位、机身部件风道安装工位、机身部件蒙皮安装工位、机身部件制孔机床、机身部件人工补制工位、机身部件下架工位；所述机身部件骨架装配工位、机身部件风道安装工位、机身部件蒙皮安装工位、机身部件人工补制工位上分别设置有人工操作平台；所述机身部件制孔机床设置有自动制孔分系统（12）。

2.根据权利要求1所述的一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统，其特征在于，所述人工操作平台包括机身部件定位工装平台、机身部件双层平台，所述机身部件骨架装配工位、机身部件风道安装工位、机身部件蒙皮安装工位、机身部件人工补制工位上分别设置有机身部件双层平台，操作人员位于机身部件双层平台处工作；所述机身部件定位工装平台用于机身部件精确定位。

3.根据权利要求1所述的一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统，其特征在于，所述刀具管理分系统（10）包括热装刀仪、刀具预调仪、中央刀库及刀库管理单元；在刀具装入热缩刀柄后，通过热装刀仪实现热缩刀柄的快速装刀冷却；所述刀具预调仪用于测量刀具直径、刀长的信息，并传输至刀库管理单元中生成刀具信息后装入中央刀库，以等待正式加工时提取刀具。

4.根据权利要求1所述的一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统，其特征在于，所述机身部件制孔机床为龙门框架式结构，且设置有立柱作业单元，所述立柱作业单元由西门子840DSL数控系统控制，用于实现五轴联动。

5.根据权利要求1所述的一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统，其特征在于，还包括与集成管理分系统（11）连接的机身部件测量分系统（9），所述机身部件测量分系统（9）包括激光跟踪仪（901），用于定位工装转站标志点测量、机身部件骨架基准孔测量及机身部件自动制孔机床转站标志点测量。

6.根据权利要求2所述的一种机身部件群孔钻锪脉动生产系统，其特征在于，所述机身部件待安装站位（0）包括并列设置的机身部件待安装工位A（001）和机身部件待安装工位B（002）；所述机身部件骨架装配站位（1）包括并列设置的机身部件骨架装配工位A（101）和机身部件骨架装配工位B（102）；所述机身部件风道安装站位（2）包括并列设置的机身部件风道安装工位A（201）和机身部件风道安装工位B（202）；所述机身部件外部蒙皮安装站位（3）包括并列设置的机身部件蒙皮安装工位A（301）和机身部件蒙皮安装工位B（302）；所述机身部件自动制孔站位（4）包括并列设置的机身部件制孔机床A（401）和机身部件制孔机床B（402）；所述机身部件人工补装配站位（5）包括并列设置的机身部件人工补制工位A（501）和机身部件人工补制工位B（502）；所述机身部件下架站位（6）包括并列设置的机身部件下架工位A（601）和机身部件下架工位B（602），所述机身部件定位工装平台对应设置有机身部件定位工装平台A（701）、机身部件定位工装平台B（702）。

7.一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，采用权利要求1-6任一项所述的生产系统进行生产，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在机身部件待安装站位（0）的机身部件待安装工位上，将机身部件上架到机身部件定位工装平台上，然后，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台转运至机身部件骨架装配站位（1）的机身部件骨架装配工位；

S2：在机身部件骨架装配站位（1）的机身部件骨架装配工位上，进行骨架装配工作，依次进行框的定位、主梁的定位、框与主梁的预装、分解去毛刺及框与主梁的安装，且确保在转运过程不发生零件相对位移；工作完成后，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台转运至机身部件风道安装站位（2）的机身部件风道安装工位；

S3：在机身部件风道安装站位（2）的机身部件风道安装工位上，进行风道装配工作，依次进行风道蒙皮与框梁间的预装、分解去毛刺及风道蒙皮与框梁间的安装；此时部件刚性完全形成，骨架结构已定型，工作完成后，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台转运至机身部件外部蒙皮安装站位（3）的机身部件蒙皮安装工位；

S4：在机身部件外部蒙皮安装站位（3）的机身部件蒙皮安装工位上，进行孔位修正和外部蒙皮预装工作，所述孔位修正工作包括依次进行的框梁件预制基准孔、基准孔测量、计算基准孔位置偏差、孔位修正；所述外部蒙皮预装工作包括依次进行的蒙皮定位、制蒙皮预连接孔及蒙皮预装；工作完成后，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台转运至机身部件自动制孔站位（4）的机身部件制孔机床；

S5：在机身部件自动制孔站位（4）的机身部件制孔机床上，进行机床钻锪制孔工作，由机床制出蒙皮与骨架的连接孔，制孔完成后，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台转运至机身部件人工补装配站位（5）的机身部件人工补制工位；

S6：在机身部件人工补装配站位（5）机身部件人工补制工位上，依次检修检查和确认机床制孔质量，补制机床未制出孔，完成蒙皮安装，并通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台转运至机身部件下架站位（6）的机身部件下架工位；

S7：在机身部件下架站位（6）的机身部件下架工位上完成机身部件下架工作，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台转运回机身部件待安装站位（0），等待下一架次的加工任务，形成飞机部件脉动生产循环。

8.根据权利要求7所述的一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，其特征在于，在步骤S4中，在机身部件外部蒙皮安装站位（3），通过测量骨架零件上预先制出的基准孔，对机床待制孔孔位进行修正，然后使用临时紧固件对蒙皮与骨架进行预连接。

9.根据权利要求7所述的一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，其特征在于，在步骤S5中，在自动钻孔制孔前，激光跟踪仪（901）通过测量机床标志点与工装标志点，建立工装与机床间关系；与此同时，刀具已完成安装、测量及入库工作，并生成刀具信息清单，根据任务清单提取刀具，装入机床刀库；然后通过集成管理分系统（11）进行加工规划，并根据刀具信息、孔位修正结果及工装机床关系的信息进行加工仿真，下发加工程序至集成界面，所述集成界面控制840DSL数控系统，实现机床钻锪一体加工。

10.根据权利要求7-9任一项所述的一种机身部件群孔钻锪脉动生产方法，其特征在于，

在步骤S1中，在机身部件待安装站位（0）的机身部件待安装工位A（001）上，将机身部件上架到机身部件定位工装平台A（701）上，然后，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台A（701）转运至机身部件骨架装配站位（1）中的机身部件骨架装配工位B（102）；

在步骤S2中，在机身部件骨架装配工位B（102）进行骨架装配工作，操作人员位于机身部件双层平台A（703）完成机身主要结构骨架的安装，工作完成后，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台A（701）转运至机身部件风道安装站位（2）中的机身部件风道安装工位A（201）；

在步骤S3中，在机身部件风道安装工位A（201）进行风道的安装，操作人员位于机身部件双层平台B（704）完成部件风道的安装，工作完成后，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台A（701）转运至机身部件外部蒙皮安装站位（3）中的机身部件蒙皮安装工位B（302）；

在步骤S4中，在机身部件蒙皮安装工位B（302）进行孔位修正和外部蒙皮预装工作，操作人员位于机身部件双层平台C（705）完成外部蒙皮预装工作，工作完成后，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台A（701）转运至机身部件自动制孔站位（4）中的机身部件制孔机床A（401）；

在步骤S5中，在机身部件制孔机床A（401）上进行机床制孔，由机床制出蒙皮与骨架的连接孔，制孔完成后，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台A（701）转运至机身部件人工补装配站位（5）中机身部件人工补制工位B（502）；

在步骤S6中，在机身部件人工补制工位B（502）进行蒙皮安装工作，操作人员位于机身部件双层平台D（706）检查和确认机床制孔质量，补制机床未制出孔，完成蒙皮安装，通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台A（701）转运至机身部件下架站位（6）中的机身部件下架工位A（601）；

在步骤S7中，在机身部件下架工位A（601）完成机身部件下架工作，最后通过AGV运输车（801）将机身部件定位工装平台A（701）转运回机身部件待安装站位（0）中的机身部件待安装工位A（001），等待下一架次的加工任务。

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